Mecánica dela Respiración

1. Describir la generación del gradiente de la presión entre la atmosfera y los alveolos.

• El aire como los fluidos se mueve de una región de mayor presión a una región de menor presión.

• Debe establecerse una diferencia de presión entre la presión alveolar y la presión atmosférica.

• En condiciones normales, la inspiración se consigue haciendo que la presión alveolar descienda por debajo de la presión atmosférica.

• Cuando se habla de la mecánica de la respiración, con la presión atmosférica, se hace referencia a 0 cms de H2O, de forma que el descenso de la presión alveolar por debajo de la presión atmosférica, se conoce como respiración con presión negativa.

• También es posible que el aire entre en los pulmones al elevar la presión de la nariz y boca por encima de la presión alveolar.

• Esta ventilación de presión positiva se emplea generalmente para los pacientes incapaces de generar un gradiente de presión suficiente entre la atmosfera y los alveolos mediante una respiración normal de presión negativa.

• El aire sale de los pulmones cuando la presión alveolar es suficiente como para vencer la atmosférica y la resistencia al flujo de aire ofrecida por las vías respiratorias de conducción.

Generación de un Gradiente de presión entre la atmosfera y los alveolos.

• Durante la respiración normal con presión negativa, la presión alveolar desciende por debajo de la presión atmosférica haciendo que se contraigan los inspiratorios con lo cual aumentan el volumen de los alveolos y desciende así la presión alveolar según la ley de boyle.

Al final de una espiración normal, los músculos respiratorios

están en reposo.

La presión de todo el árbol traqueobronquial

a la apertura de los alvéolos es igual a la presión atmosférica.

La tendencia de los pulmones es a

desinflarse, sin embargo el retroceso elástico del

pulmón se dirige centrípetamente, esto

es contrarrestado por el retroceso elástico de la pared torácica que se

dirige centrífugamente para favorecer el

volumen.

• Estas fuerzas opuestas generan una presión subatmosférica de -5 cm H20.

• La tendencia del pulmón para retroceder hacia el interior y de la pared torácica hacia el exterior es observado cuando en una autopsia el pulmón se colapsa y el tórax se expande.

Fishman Cap 10

El movimiento de aire en los pulmones requiere una diferencia de presión entre la abertura de las vías respiratorias y los alvéolos,

suficiente para vencer la resistencia al flujo del aire del árbol traqueobronquial.

Además, una diferencia de presión a través de las paredes alveolares para superar el retroceso elástico e inflar los

pulmones.

• Durante la respiración espontánea, la acción de los m. inspiratorios causa un incremento en el retroceso hacia el exterior de la pared torácica, entonces la presión pleural subatmosférica llega a ser mayor.

• Este cambio de presión se transmite al interior de los pulmones, entonces la presión alveolar se convierte en subatmosférica.

• Cuando los m. inspiratorios se relajan, el retroceso de los pulmones hace que la presión alveolar sea mayor que el aire en la boca , y el aire sale de los pulmones.

• La inspiración ocurre cuando la presión alveolar cae por debajo de la presión atmosférica.

• La presión atmosférica se considera 0 cm H20.

• Respiración a presión negativa es la reducción de la presión alveolar por debajo de la presión atmosférica.

Respiración a presión positiva

cuando el aire entra a los pulmones por

la elevación de la presión en la nariz y la boca por encima

de la presión alveolar.

Se usa en px incapaces de generar un

gradiente de presión suficiente

entre la atmósfera y los alveolos por presión negativa

normal.

El aire alveolar fluye hacia afuera cuando

la P alveolar es mayor que la

presión atmosférica para vencer la

resistencia al flujo aéreo de las vias

aéreas de conducción.

• Cuando se establece un gradiente de presión suficiente para vencer la resistencia al flujo aéreo que ofrecen las vías aéreas de conducción entre la atmósfera y los alveolos, el aire fluye hacia los pulmones.

2. Describa la expansión pasiva y contracción de los alveolos.

• Los alveolos no pueden expandirse por si solos, únicamente se expanden de forma pasiva en respuesta a un aumento de la presión de distensión a través de la pared alveolar.

• Este aumento de gradiente de presión trasmural, generado por los músculos de la inspiración, abre aun mas los alveolos, muy susceptibles a la distensión, y convencionalmente restando la presión externa (en este caso, la presión intrapleural) de la presión interna (en este caso, la alveolar.)

EXPANSIÓN PASIVA DE LOS ALVÉOLOS.

Los alvéolos no son capaces de expandirse por sí mismos.

EXPANSIÓN ALVEOLAR.

• El gradiente de presión transmural se calcula restando la presión externa (presión intrapleural) a la presión interna (presión alveolar).

3. Definir la interacción mecánica del pulmón y la pared torácica y su relación con el concepto de

presión intrapleural negativa.

• La presión intrapleural negativa de -3 a -5 cms de H2O, se debe principalmente a la interacción mecánica entre el pulmón y la pared torácica.

PRESIÓN INTRAPLEURAL NEGATIVA.

La presión en el espacio entre las

pleuras es normalmente

subatmosférica.

Esta presión intrapleural

negativa de -3 a -5 cmH20 es

causada por la mecánica entre

el pulmón y pared torácica.

• Al final de la espiración cuando todos los músculos están relajados, el pulmón y la pared torácica están actuando el uno sobre el otro en direcciones opuestas.

• El pulmón tiende a reducir su volumen por la contracción elástica (retracción hacia adentro) de las paredes alveolares distendidas y la pared torácica tiende a aumentar su volumen por la expansión elástica.

MÚSCULOS DE LA RESPIRACIÓN.

MUSCULOS INSPIRATORIOS

ACCESORIOS M. INTERCOSTALES EXTERNOS

M.INTERCOSTALES INTERNOS

DIAFRAGMA

ESTERNOCLEI DOMASTOIDEO

ESCALENOS

DIAFRAGMA

• Es un músculo grande en forma de cúpula de 250 cm2 de área, separa el tórax de la cavidad abdominal.

• Es el principal músculo de la inspiración y regula aproximadamente 2/3 partes del aire que entra en los pulmones durante una respiración normal.

• Inervado por los dos nervios frénicos que salen de la médula espinal del 3º al 5º segmento cervical.

DIAFRAGMA

• Las fibras musculares del diafragma se insertan en el esternón, en las costillas inferiores y en la columna vertebral.

• Los dos extremos de las fibras musculares convergen para adherirse al tendón central fibroso, que se inserta en la superficie superior del pericardio.

DIAFRAGMA

• En la eupnea, la contracción del diafragma hace que su cúpula descienda 1 – 2 cms hacia la cavidad abdominal, cambiando muy poco su forma.

• Con esto se elonga el tórax y aumenta su volumen.

Estos movimientos hacia abajo del diafragma son posibles

porque las visceras abdominales pueden empujar

contra la pared abdominal relativamente adaptable.

En inspiración profunda el diafragma puede descender

hasta 10 cm.

DIAFRAGMA

Con la inspiración la pared abdominal llega a su límite de

adaptabilidad y el tendón central que no es distensible se fija contra el

contenido abdominal.

La contracción del diafragma contra el tendón dentral fijo hace que las

costillas inferiores se eleven.

Si una parte del diafragma se paraliza, se moverá “ paradojicamente” .

M. INTERCOSTALES EXTERNOS

• Cuando se estimulan para que se contraigan, los intercostales externos y los intercartilaginosos paraesternales elevan y alargan la caja torácica.

• Este aumenta el diámetro anteroposterior del tórax a medida que las costillas se elvan sobre su propio eje y aumenta el diámetro transverso de la parte inferior del tórax.

M. INTERCOSTALES EXTERNOS

Están inervados por nervios que salen de la médula

espinal entre el primer y el décimo primer segmento.

La contracción de los intercostales externos

impide que sean “ succionados “ durante la

inspiración.

M. ACCESORIOS DE LA INSPIRACIÓN

• Estos no participan durante la respiración normal tranquila, pero pueden actuar durante el ejercicio, durante la fase inspiratoria de la tos o el estornudo o un estado patológico como el asma.

ESCALENOS

ESTERNOCLEIDOMASTOIDEO

• Entre las apófisis transversa de las 5 vertebras cervicales y el margen superior de la 1ª costilla (M. escaleno anterior) y el márgen superior de la 2ª costilla ( M. escaleno medio y posterior)

• Se inserta entre las apófisis mastoides del hueso temporal, manubrio del esternón y la región medial de la clavicula.

M. ESPIRATORIOS

• Aunque se considera que durante la espiración el diafragma está completamente relajado, es probable que se mantenga cierto tono muscular diafragmático, especialmente cuando la persona está en posición horizontal.

• Los m. respiratorios pueden continuar contrayendose activamente durante la fase temprana de la espiración, sobre

todo en personas obesas.

Los principales músculos espiratorios son los de la pared abdominal, que comprenden el recto abdominal, los músculos oblicuos externo e interno, el transverso del abdomen y los músculos intercostales internos.

M. INTERCOSTALES INTERNOS

• La contracción delos m. intercostales internos deprime la caja torácica hacia debajo de una < manera opuesta a las acciones de los intercostales externos.

4. Describir las características de presión volumen del pulmón, y la pared torácica y los cambios predictivos de la

distensibiliad (adaptabilidad) del pulmón y la pared torácica en las diferentes condiciones fisiopatológicas.

La pared torácica está actuando para mantener abiertos

los alvéolos en oposición a su

contracción elástica.

El pulmón actúa gracias a su

contracción elástica, para mantener la pared torácica en

una posición adecuada.

Por tal interacción, la

presión es negativa en la superficie del

espacio pleural muy

delgado, lleno de líquido ( 5-

10 um de grosor y

volumen total de 2 ml)

Normalmente no hay gas en

el espacio intrapleural y el pulmón se

mantiene contra la

pared torácica por la fina capa del líquido

intrapleural seroso.

• Figura 2-4. Posición de reposo del tórax (T), pulmón (P) y del conjunto tórax-pulmón (PT). A nivel CRF el tórax y el pulmón se encuentran alejados de su posición de reposo y traccionan en sentidos opuestos sobre el espacio pleural, determinando la negatividad de su presión.

En un inicio, antes de que ocurra el flujo aéreo, la presión dentro de los

alvéolos es igual a la presión atmosférica ( 0 cmH20).

La presión alveolar es mayor que la intrapleural porque representa la suma de la

presión intrapleural mas la presión de la contracción

elástica alveolar.

El gradiente de presión transmural que tiende a distender la pared alveolar, es decir, presión transpulmonar aumenta y los alveolos se alargan pasivamente, reduciendo la presión alveolar y estableciendo el gradiente de presión para el flujo aéreo hacia el pulmón.

• Muchas Gracias.